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传统加工工艺论文范文1
关键词：高职；金属工艺学；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）01-0156-01
《金属工艺学》是高职工科类院校的一门重要的专业技术基础课，其内容主要包括金属材料的基本知识、金属热加工工艺和金属冷加工工艺三部分内容。由于该课程的专业特点和所处的教学位置，学生普遍感到学习难度很大，并产生了畏难情绪，学习不得其法，生吞活剥，死记硬背。因此，教师必须深入研究，探讨教学方法，促进教学目的的实现。
一、基本思路
（一）以现代教育理论为指导。课程的教学改革要求体现传授知识、培养能力、提高素质相结合的方向性原则，遵循学生的主体性和教师的主导性相结合、理论密切联系实践和巩固性等教学原则，课程的教学改革应吸收各种先进的现代教育研究成果。
（二）高职《金属工艺学》课程的教学改革是一项系统工程。我们不仅要研究高职《金属工艺学》课程教学系统的教学目标、教学内容、教学方式、教学评价等内部各要素及其相互影响，同时也要关注系统外因素对高职液压传动课程教学系统的影响。此外，一门课程的教学只有具有一定的系统性，才能取得较高的工作效率。
（三）实现由“理论”向“实践”的转变。现代技术教育提出“由科学向技术回归”，强调科技服务于工程实际和社会。如果教学内容过多偏重理论化、学科化，忽视技术应用的内容，就必然造成理论和工程实践脱节，学校与社会脱节，也就违背了技术教育的根本目标。因此，不能仅仅顾及学科自身的全面，而应该更多地从技术教育的角度出发考虑问题。在基础理论的教学中考虑职业的需要，在基础知识的学习中渗透工程技术内容，变理论的抽象性为理论的应用性， 实现“理论”向“实践”的转变。
二、主要措施
（一）教学内容的改革。目前《金属工艺学》课程采用王建民编写的“十一五”《金属工艺学》作为教材，此教材内容简练，覆盖面广，由于教学时数的限制，必然要在教学内容上进行整合优化，突出一个主线教学，整个授课内容都是围绕金属材料的性能与成分、组织结构及加工工艺之间的关系进行展开。既要保证学科知识的完整性和系统性，也要突出知识的实践性。重点讲解主要的原理规律、重要的概念定义。以及与实际生产相联系的一些知识点。比如常见金属材料的牌号、性能和热处理工艺。典型机械零件的选材和加工工艺路线的安排等等。对于一些抽象难以理解的知识点做到弱化处理，尽量避免学术型教学，要将书本上的理论知识与生产实际进行联系，使学生便于理解掌握，也为后续的专业课学习奠定了基础。对教学内容进行整合和优化，以传统金属材料的有关知识为核心，并更新和补充有关新材料、新制备工艺和新技术方面的知识内容，使课程体系更完整，以适应现代机械工业的发展要求，进一步强化了该课程的教学目标，使学生不仅具备材料学的基本知识，也培养学生材料应用方面的工程背景。
（二）教学方法的改革。目前的高职院校的《金属工艺学》课程主要还是采用传统的课堂讲授加实验的教学模式，这种教学模式的教学效率较低、学生的学习积极性不高。例如:在教室里讲解铸造，锻造等金属加工工艺，对于没有操作过也没有见过这些工艺方法的学生来说，课堂上的讲授只是纸上谈兵，学生很难真正掌握它们。经过几年的教学实践与总结，我院金属工艺学课程教学主要采用了“教学做”一体的教学模式。我们将理论课程和实际工艺的讲解融合在一起，讲到什么就让学生实实在在的感受到这个东西，我们让学生去碰，去摸，去观察实际中间真正用到的东西，这样来提高学生的认知度，通过这种方式来激发学生的学习兴趣，这种方式能明显的提高学生的学习效果。
（三）学生考核的改革。考核既是学生学习效果与教师教学质量的检查与体现，更显示出考核方法的重要性。本课程的考核方式将由集体出卷，改为由试卷库随机抽卷开卷笔试、实验、课程小论文、课堂讨论、作业、出勤率等六部分组成，增加了以考查学生创新能力、材料知识综合运用的主观性试题比重，避免了题型教材化、概念化、孤立化等抹杀学生创新能力的倾向。撰写课程小论文(或文献综述)的考核方式，既锻炼了学生自主创新、综合运用材料知识的能力，又培养了学生快速有效地获取并分析材料信息资源、撰写科技论文的能力。
（四）实践教学的改革。加强实验室建设，增加实验教学资源，实验室、实验设备是实验教学体系改革的基础，是提高实验教学质量的硬件。金属材料品种多，发展快，材料发展日新月异，因此金属材料实验检测也需要不断进步。除常规实验设备外，实验室还应设置材料样品室，使学生对各种材料有一个直观的印象，尤其对于新材料。另外还需增加多媒体，方便在课堂上通过动画演示和播放录像，让学生能充分了解实验的过程和操作方法，达到实验教学的基本要求，并扩展学生的知识。总之，为保障教学效果，试验室建设将不断完善。同时，在校办工厂设置与金属工艺学相关的生产实践活动，让学生能够真实的接触到真正的金属工艺方法，真正的做到理论联系实际，从而获得理想的教学效果。
《金属工艺学》课程的教学改革是一项长期、系统的工程，是理论和实践相互促进、相互渗透、相互补充的有机结合。我们应该不断创新教学方式和教学手段，与新专业建设结合起来，在涉及课程教学的各个环节上进一步深化教学改革，进一步提高教学质量，使学生在理论知识和实践动手能力方面得到较好的训练和提高。
参考文献
传统加工工艺论文范文2
关键词:机械制造技术基础;科学研究;学术探讨;教学模式
机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课，课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展［1］。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强［2－3］。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主，虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识，巩固学生的基本知识，但是学生不能意识到所学知识的实用性，降低了学生的学习积极性，更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力［4］。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性，更能够培养学生的创新能力和独立思考能力，为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。
1机械制造技术基础的教学现状
1．1教学特征与效果
随着时代的发展，对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力，更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神，为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能，为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强，教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来，“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识，但是学生产生了较强的依赖心理，缺乏独立思考能力和创新能力，阻碍了学生的进一步学习深造［5］。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用，这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律，能够真正运用到实际生产实践中，并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而，由于学生缺乏实际的切削加工经验，并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用，学生从心理上不能接受和理解这部分内容，导致学生只是机械化地记忆所学内容，缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验，但是对于大多数的地方高校来说，受到课时、经费和硬件设施等方面的限制，实施起来有一定的困难，而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作，缺乏一定的独立思考能力和创新精神，不利于学生的进一步深造［6］。
1．2学生的学习现状
机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主，平时成绩和实验成绩占30%，卷面成绩占70%。随着时代的发展，学生的自主能力得到发展，其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得，机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性，学生的学习动力主要来源于学分的获得，大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试，使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳，学生的学习效果差，不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程，能够提高学生的实际生产实践知识，但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑，学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长，机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统，但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分，机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽，对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说，利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难，特别是对于自主学习能力差的学生来说，面对诱惑较大的大学环境，学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状，探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。
2学术探讨教学模式的理论背景
大学是进行学问研究的机构，科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一，导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异，大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的，教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的［7］。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校，大学中的科学研究以基础理论性研究为基础，以创新性知识的生产、传播和应用为中心，以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标，在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用［8］。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能，高校教师的主要工作除了教书育人之外，科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理，但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差，只是编写了机械领域最基本的内容，很少涉及机械领域前沿的研究进展，内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律，教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性，但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂，需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行，取得原创性的研究成果，服务于社会，也能够使教学更有广度，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，增强学生的创新能力和独立解决问题的能力［9］。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求，培养学生既有解决生产实际问题的能力，又有创新能力和一定的理论深度素养，科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向，也是一流高水平高校的重要标志［10］。
3学术探讨教学模式探索
3．1学术探讨教学内容准备
基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识，最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性，激发学生的学习积极性，培养和提高学生的独立思考能力和创新能力，为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下，教材中很难理解、重点的内容，在基本知识讲解的基础上，可以通过学术探讨的方式，增加学生的学习兴趣，引导学生课后阅读相关学术论文，让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点，可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉，机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程［11］。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容，机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点，这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说，理解和掌握这些内容十分困难，为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点，降低了学生的学习积极性，更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说，在教学准备阶段，应大量阅读与课程内容相关的科学论文，特别是较为前沿的文献资料，结合自己的科研成果，以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性，以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的独立思考能力和创新能力，并使其具有一定的科研素养。
3．2学术探讨课程教学方法和手段
现代教育提倡多样式的教学方法，如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性［12］。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时，先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性，提高学生的学习积极性，然后进行教材基本知识点的讲述，最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力，可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题，引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果，从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性，改变传统的练习题模式，避免学生的抄袭现象，提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文，对科研论文进行阅读，结合教材基本知识写出大概100～200字的思考体会。
3．3学术探讨课程设计和毕业设计
课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节，可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下，可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线，引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊，让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性［13］。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分，是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华，着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力［14－15］。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等，其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力，地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制，高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目，让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究，使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识，也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。
4结语
传统加工工艺论文范文3
中图分类号：E5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0040-01
前言
机械加工是将半成品的原材料、零部件等通过组装、拼接，制作成一个完整的机械设备或产品。在制作过程中，不可避免会产生许多废弃的部件边料，造成能源损耗、资源浪费和噪音、光化学烟雾等物理性污染。所以绿色制造的机械加工工艺有其研究和实践的必要性和现实意义。绿色制造的机械加工工艺不仅减少了机械制造阶段的环境污染和能源损耗，提升了产品质量和安全性能，而且节约了生产成本。对废弃材料进行技术改进和回收利用，对我国构建资源节约型社会有重要意义。
一、机械加工工艺规划制造技术
现代企业在生产加工零件时，必须遵循减少能源损耗、提高生产效率、保证质量安全的要求，因此要让生产部门和相关加工人员学习和掌握一定的机械加工制造的基本理论和经验方法。实际生产作业中，要根据不同企业的生产规模和生产能力进行适当调整，切忌盲目照搬或完全按照经验进行加工作业。为了更好地完成机械加工和制造过程，需要进行工艺规划，主要包括工序规划和具体的作业流程规划。首先是对加工制造工艺进行综述，明确加工过程中的重点难点和容易出现失误的地方，然后对每一个细节进行把控，包括操作时的注意事项和具体参数。机械加工工艺规划制造技术应引起现代生产企业的足够重视，它为现场生产提供了详尽的操作依据和技术支持，是企业产品质量安全的一大保证。
二、制造技术体系结构概述
绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期，有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期，包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期，特别是要考虑环境和资源消耗的影响，也要兼顾效益与技术因素，使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。
绿色制造的关键在于“4R”，即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循环 （Recycle）。 面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容，两大制造目标，还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型，实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化，最大可能的降低资源消耗、优化配置， 让资源利用率达到最高，对环境的影响降到最低。
三、绿色制造在机械加工制造体系的应用
绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分，应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究，建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类：资源能耗类，即根据资源的使用，细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题；环境排放类，即废气废液废渣等各种废品极小化，以及电辐射、噪声排放的极小化问题；面向环境影响及资源整体决策类，即在实施过程中发生的决策性问题，例如，机床的选择、 切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。
四、优化绿色制造工艺过程规划
优化参数，在过程规划中，工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化，就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说，参数优化主要是针对制造工艺的采用过程，让加工过程可以更好的进行。在加工过程中，影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多，例如，刀具的种类，切削液的类型等等， 优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线，工艺路线的确定，是制造工艺过程中最难最重要的环节，在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线，是在明确传统工艺方法的基础上，根据对环保、资源利用以及成本的充分分析，做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件， 对于当前已拥有的设备资源进行优化配置， 利用不同型号规格机床的不同作用， 优化机床与工件的组合方式，实现多机床多工件的同时加工，在安排调度过程中，注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响， 实现总体能量消耗的最低化。
五、国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状
从本质上来说，绿色加工工艺是一种决策问题，属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础，结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题，通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择，制定绿色环保的实施方案，并以此来提高原材料的利用率，降低能源与物料的消耗，减少废气污染物的产生。
其中，产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外，由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题， 并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统，通过控制机床系统的各项参数，分析数据，量化输出参数，总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究， 美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。
在国内，一些高校与科研机构也跟进形势，对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如，重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中， 通过对压力加工，铸造焊接，特种加工等工艺类型的大量实验与分析，初步建立起数据知识库的原型系统。近年来，随着大量有关论文杂志的发表或出版，研究体系也逐步完善。
六、机械加工制造评价方法
通常评价传统的机械加工工艺采用最低成本、最高生产率及最高利润等要素为依据。然而伴随着制造业可持续发展不断提高的要求，机械加工以往企业追求的内在经济效益的单一目标模式，开始向追求社会效益、经济效益和环境效益协调发展的多目标模式。面向绿色制造的机械加工工艺方案评价目标体系选择了5个主要因素，即质量（Q）、时间（T）、成本（C）、环境影响（E）、资源利用率（R），形成了一套科学合理的机械加工制造评价方法。
结语
机械加工和制作技术应形成一个高效化、系统化、综合化的生产管理流程和体系，绿色制造技术是对这一体系进行优化、评价和检测的最佳选择。机械加工和制造首先要转变固有的生产加工模式，逐渐放弃劳动力密集型的重工业生产模式，减少人工作业在制造过程中的参与，提升工作效率的同时保证产品质量。在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究过程中，绿色制造的优化和评价作用涉及各个方面：机械的设计和制造问题、能源损耗和环境污染问题、生产效率和产品安全问题。我国的绿色制造技术还在不断发展和完善过程中，在未来的机械加工工艺规划和制作领域会有更广泛的用途。
参考文献
传统加工工艺论文范文4
关键词 网络教学平台；项目化教学；塑性加工工艺及模具设计课程
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）21-0061-02
1 前言
模具是现代工业生产重要的基础工艺装备，在汽车、电子、电器、通信和家电等产品中，60%～80%的零部件依靠模具成形，因此，模具被称之为“百业之母”。当前，我国正由制造业大国向制造业强国迈进，我国要实现制造强国的梦想，模具必须先行。虽然我国模具设计及制造水平有了明显进步，但我国模具行业发展前景依然广阔，有很大的提升空间，这就对模具技术人才的培养提出更高的要求。当前我国对高素质模具设计工程师及经验丰富的技工仍有较大需求。
江苏科技大学材料成型及控制工程专业为江苏省特色专业，塑性加工工艺及模具设计是该专业的一门主干专业课。为提高课程教学质量，本课程教学团队持续进行教学改革方面的研究与实践[1-2]，采用启发式、讨论式教学方法，制作、搜集生产现场录像、教学动画，部分二维零件及装配图三维化，改革考核方式，取得一定的效果。
由于当前的互联网技术和计算机技术比较发达，导致学生的学习方式和学习思维等都发生转变，这势必会影响传统教学模式的教学效果，对于一些纯知识、理论的应试教育学生可能会产生一些排斥倾向，因此为教学模式的发展与改革提出更高的要求。虽然前述的教学改革一定程度上增强了教学效果，但这些措施主要还是通过从“教”的方面加以改进，从外部引起学生学习的兴趣，忽视学生在学习中的积极性及主动性的培养，导致学生在学习中的自学能力和自我管理能力不强，学习积极性不够高，教学效率相对低下。因此，本文应用建构主义学习理论为基础的项目教学法，为模具设计与制造类课程的教学开辟一个新的天地。
2 项目教学法
项目教学法的实施和开展围绕一个学科相关项目实现，在这个过程中，教师和学生共同合作完成一个项目，其应用的主要效用就是将理论教学和实践教学结合在一起，充分调动学生在学习中的主观能力性，自己构思、查找Y料解决相关的问题，教师从旁进行指导，培养学生自主解决问题的能力及创造能力。和传统教学方法相比，主要存在以下三方面的不同。
1）项目教学法以学生为中心，并且教学内容以“项目”为中心，注重学生的实际经验培养。在这个教学过程中，教师只是协助者，不再是主导者。
2）学生在这个过程中才是真正的主导者，在整个项目中，学生主动参与，以项目为线索进行自主探索。
3）在这个过程中，学生真正了解了项目涉及的相关知识和能力，亲自体验了解决问题的过程，培养了对整个学科的学习兴趣，同时自主解决问题的能力也会进一步提升，开阔思维[3-6]，对将来的学习十分有益。
3 网络教学平台的建设
为了配合项目化教学的需要，将现代教育理论和教育技术与专业课程相结合，构建出基于网络教学平台的项目化教学模式，改革传统教学，突出学生教学过程中的主体地位，强化学生自主学习和多途径、多渠道构建知识。课题以项目化教学为核心，以网络平台为辅助工具，以提高人才培养质量为最终目标，探讨网络环境下教师和学生的新角色和新定位，转变“教”和“学”的传统思想和理念，充分发挥以计算机与互联网为核心的信息技术作为促进学生学习认知新工具的作用，变革课程教学结构和教学模式，转变学生的学习方式，实现对学习者进行创新精神和实践能力的有效培养。课程教学团队依托学校的天空教室网络教学平台主要完成以下内容。
教学资源建设 根据课程理论性、实践性强及内容抽象的特点，进一步加强课程教学资源建设，再进一步对模具零件进行造型，对于难以理解的材料变形过程，通过CAE技术使其可视化。通过上述措施把抽象的教学内容形象化、具体化，利于学生理解，增强教学效果。
教学平台建设 教学平台资源包括基本资源和立体化资源。基本教学资源包括教学课件、授课录像、模具视频与动画、授课计划、教案、教学大纲、实验教学大纲、实验指导书、课程设计大纲、课程设计指导书等。立体化教学资源包括电子图书、模具设计标准、模具设计案例、试题库、往届试卷、学科前沿论文资料等。网络教学平台为学生的课后自学和项目完成提供了条件。
互动教学环节的建设 为及时了解学生学习状况和答疑解惑，网络教学平台还开通了互动教学环节，包括公告、作业、讨论、答疑、交流、文件等项目，为师生互动和答疑提供了更多渠道。通过该平台，教师可以与课程相关的通知公告，布置项目、作业、课程论文等；学生可在线提交作业，教师在线批改后传回。
总之，该网络教学平台为学生创造了一个图文并茂、丰富多彩、人机交互、及时反馈、可用于多层次探究的学习环境。
4 网络教学平台的应用及效果
学生利用情况 由于学生在前几个学期使用网络教学平台较少，没有养成自主学习的良好习惯，本课程前期教学中学生使用教学平台较少。但随着课程教学的深入以及项目任务的不断增加，学生访问教学平台的频率逐渐增加，教学平台中丰富的教学资源也逐渐吸引了学生，学生查看授课录像、视频、动画、课件、教学案例，下载电子资源，完成教学项目，学习专业前沿知识，提交各类作业。学期学生访问量达1400多人次，人均近25次，人均在线时长约50小时。
应用效果 与未采用网络教学平台时相比，采用网络教学平台教学后取得以下效果。
1）学生的学习态度和方式转变。项目教学要求学生以小组形式完成三个项目，这样的项目在书本上并没有现成的答案，而且知识涉及方方面面，课堂讲授也不能面面俱到。学生只有按照模具设计流程，通过课堂上的学习，结合课下自学，分步骤地完成项目任务，并且需要公开进行项目汇报并接受师生的质疑。这就“逼迫”学生改变以往上课听听、课后不学习的学习态度，积极主动地参与教学过程，不能仅仅依赖教师的教，而是要发挥学生教学活动主体地位，主动地去学习。因为项目任务明确，而且每节课的内容都可能和完成项目息息相关，所以为了节约课后时间，学生上课的效率明显提高。
2）项目和课程设计完成质量明显提高。该平台提供了完成项目所需要的基础理论和基本技能，提供了自主学习素材资源及师生、项目组成员间交流互动的平台。呈现在学生眼前的是图文并茂的音像资料、课件、视听组合的多媒体教学环境，以及在网络、远距离双向传输的教学系统，使得传统教学方法中抽象的书本知识转变为易于学生接受的立体多元组合形式，从而使教学过程和教学效果达到最优化。学生在学习过程中充分利用听觉和视觉功能，对大脑产生多重刺激作用，使学习效果显著增强，项目完成质量和课程设计质量均明显提高。
3）考试成绩较往届提高，知识面更宽广。采用基于网络教学平台的项目化教学后，学生通过课堂学习、自学、讨论、汇报、答辩、实验、课程设计等环节的学习和训练，掌握了较为扎实的理论知识和工程实践能力。学生的成绩较往届有一定提高。除成绩外，更为重要的是，学生受到现代工程师的思维训练，分析问题和解决问题的能力以及创新能力得以提高。学生的知识面变得更广，掌握了模具设计、制造、安装、调试、维修等多方面的知R，这种影响相较以往更为深远。虽然在课程开始学生觉得任务重、压力大，但通过系统训练后，学生找到基于网络平台学习的乐趣，课程教学受到好评，学生评教成绩为98.3分。该课程也被评为校级精品课程，说明课程的建设与教学受到认可。
5 结语
前期的教学改革实践已表明，项目化教学在塑性加工工艺及模具设计课程教学中能充分调动学生学习的积极性和主动性，激发学生的学习兴趣与热情，完成自主构建知识的过程。为满足项目化教学的需要，便于学生的自主学习，建设了塑性加工工艺及模具设计课程网络教学平台，该平台资源丰富、立体，受到学生的欢迎，在教学过程中发挥了重要作用。
参考文献
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传统加工工艺论文范文5
一、“矿物材料工程”课程教学改革与实践
1．课程教材建设
矿物材料工程学科主要教学体系包括矿物基本特性、材料研究基础、材料制备与分析测试、材料功能化设计等内容，据此编写了《非金属矿物材料》《非金属矿加工与应用》《超微粉体加工技术与应用》《超细粉碎工程》《粉体表面改性》等系列教材丛书。系列教材的编写主要是结合学科特点，一方面注重矿物材料结构与组成、加工工艺、材料性能与应用性能等材料科学要素内部关系，另一方面融合了矿物学、结晶学、矿物加工学、化学、材料学等多学科理论知识体系，突出矿物材料的功能性与应用特性。教材深入浅出，内容翔实，注重新的技术发展以及基础理论与实际应用融合。由于矿物材料相关产品的加工技术与应用技术不断创新，应用领域的不断拓展，新的国家、行业标准不断更新，相关教材也在不断修订，例如《非金属矿加工与应用》已于2013年完成第三次修订，及时补充了相关内容的新变化与新发展，删除了已不再先进或已淘汰的技术和已废弃的产品标准，这些教材建设工作保证了本学科发展方向的前沿性，从而能够满足日新月异的新时代背景下矿物材料领域专业高级人才培养的需要。
2．课程内容优化改革
在矿物学、矿物加工学等相关理论课程基础上，对本学科的教学内容进行了新的优化改革，删除了重复和陈旧过时的教学内容，建立了以《非金属矿加工与应用》课程为核心，配合《粉体表面改性》《非金属矿物材料》等特色鲜明的专业方向选修课的课程体系，着重培养学生的创新意识与创新能力。《非金属矿加工与应用》课程考虑到矿物材料的加工与应用开发重在其功能性的开发，着重通过课堂教学介绍我国非金属矿加工与应用技术的一些共性规律，并通过联系当前我国非金属矿加工技术的实际生产与技术发展水平，突出介绍非金属矿物材料新工艺、新方法及新产品方面的研究进展，内容上有意将矿物的应用特性、结构与组成特性及功能性相结合，注重新的技术发展。课程内容的设置上，强调不同相关学科之间的融合，脱离枯燥乏味的原理与理论知识，通过更多的实例，尤其是生活中所熟悉的能够激发学生兴趣的例子，达到举一反三，灵活运用课本知识的教学目的。建立以“矿物材料结构与组成－制备与加工－材料性能－工艺原理”为主体的教学体系，不仅提高了课堂教学质量与效率，而且也培养了该学科学生的就业能力。
3．教学方法与手段
课堂教学主要采用启发－讨论式的教学手段，通过单独设课、综合设课或者前沿研究讲座等多种形式，充分使学生融入到课堂教学活动中，并了解学科当前的前沿理论与新技术。充分利用现代化教学手段，开发新的多媒体教学课件，不断提高教学效果与质量。在课堂教学中，通过引入趣味性、互动性强的阅读教材与自学内容，避免传统的灌输式教学，激发学生的求知欲与学习兴趣。对较难理解的教学内容，通过多媒体教学软件和信息资源来辅助教学，增强教学的说服力，加深学生对难点知识的消化与理解。对一些与科研和生产密切相关的教学内容，教师结合自己的科研活动与经验，结合现场记录的录像及收集的图片资料向学生形象地展现，让学生能够充分了解该领域新的研究动态，提高学生的学习兴趣。针对一些矿物新材料的热点研究内容，鼓励学生撰写综述性论文，通过阅读相关文献资料，提出自己的想法，从而培养学生科学研究和探索的主动意识。
4．创新与实践教学环节建设
本学科除了要求学生掌握基本的矿物材料工艺流程及其原理外，培养工程实践能力同样尤为重要。我校近几年通过设立专业性的“科研导论”“科研选题训练”“大学生创新训练项目”等创新教学环节，强化学生对各种矿物材料工艺方法的基本原理、制备工艺及相关设备与材料性能测试方法的理解。通过实验室教学，掌握试验方法、熟悉试验手段，培养学生的科研兴趣，提高专业技术水平。除了常规的生产现场实习实践环节外，通过开设毕业论文结合科研、研究性实验项目，让学生能够从生产实际中去选取自己的毕业课题，锻炼学生的实际工作能力。另外，通过鼓励学生发表学术论文、科技创新与发明，提高学生的创新能力，培养学生科研的思维与能力。
二、结语
传统加工工艺论文范文6
论文摘要：本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程，分析了高速加工的优点和应用领域，总结了发展数控高速切削加工需要的关键技术和研究方向。
数控高速切削技术(High Speed Machining，HSM，或High Speed Cutting，HSC)，是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一，相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向。我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步落后。研究先进技术的理论和应用迫在眉睫。
1、数控高速切削加工的含义
高速切削理论由德国物理学家Carl.J.Salomon在上世纪三十年代初提出的。他通过大量的实验研究得出结论：在正常的切削速度范围内，切削速度如果提高，会导致切削温度上升，从而加剧了切削刀具的磨损；然而，当切削速度提高到某一定值后，只要超过这个拐点，随着切削速度提高，切削温度就不会升高，反而会下降，因此只要切削速度足够高，就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题，获得良好的加工效益。
随着制造工业的发展，这一理论逐渐被重视，并吸引了众多研究目光，在此理论基础上逐渐形成了数控高速切削技术研究领域，数控高速切削加工技术在发达国家的研究相对较早，经历了理论基础研究、应用基础研究以及应用研究和发展应用，目前已经在一些领域进入实质应用阶段。
关于高速切削加工的范畴，一般有以下几种划分方法，一种是以切削速度来看，认为切削速度超过常规切削速度5－10倍即为高速切削。也有学者以主轴的转速作为界定高速加工的标准，认为主轴转速高于8000r/min即为高速加工。还有从机床主轴设计的角度，以主轴直径和主轴转速的乘积DN定义，如果DN值达到（5～2000）×105mm.r/min，则认为是高速加工。生产实践中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相应不同。一般认为车削速度达到（700～7000）m/min，铣削的速度达到（300～6000）m/min，即认为是高速切削。
另外，从生产实际考虑，高速切削加工概念不仅包含着切削过程的高速，还包含工艺过程的集成和优化，是一个可由此获得良好经济效益的高速度的切削加工，是技术和效益的统一。
高速切削技术是在机床结构及材料、机床设计、制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件和软件技术均得到充分发展基础之上综合而成的。因此，高速切削技术是一个复杂的系统工程，是一个随相关技术发展而不断发展的概念。
2、数控高速切削加工的优越性
由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技术不仅提高了切削加工的生产率，和常规切削相比还具有一些明显的优越性：第一、切削力小：在高速铣削加工中，采用小切削量、高切削速度的切削形式，使切削力比常规切削降低30％以上，尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少。既减轻刀具磨损，又有效控制了加工系统的振动，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和进给速度都大幅度提高，相同时间内的材料切除率也相应大大提高。从而大大提高了加工效率。第三、工件热变形小:在高速切削时，大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走，因此加工表面的受热时间短，不会由于温升导致热变形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力学性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常进给量也比较小，使加工表面的粗糙度大大降低，同时由于切削力小于常规切削，加工系统的振动降低，加工过程更平稳，因此能获得良好的表明质量，可实现高精度、低粗糙度加工。第五、绿色环保：高速切削时，工件的加工时间缩短，能源和设备的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同时由于高速切削可以实现干式切削，减少甚至不用切削液，减少污染和能耗。
3、数控高速切削技术的应用领域研究
鉴于以上所述高速切削加工的特点，使该技术在传统加工薄弱的领域有着巨大应用潜力。首先，对于薄壁类零件和细长的工件，采用高速切削，切削力显著降低，热量被切屑带走，可以很好的弥补采用传统方法时由于切削力和切削热的影响而造成其变形的问题，大大提高了加工质量。其次，由于切削抗力小，刀具磨损减缓，高锰钢、淬硬钢、奥氏体不锈钢、复合材料、耐磨铸铁等用传统方法难以加工的材料，可以研究采用数控高速切削技术来加工。另外，在汽车、模具、航天航空等制造领域， 一些整体构件需要比较大的材料切除率，由于数控高速切削的进给速度可随切削速度的提高而相应提高， 使得单位时间内的材料切除率大大提高，因而在模具制造、汽车制造、航空航天制造中，数控高速切削技术的应用将产生巨大的经济效益。第四，由于高速切削时，加工过程平稳、振动小，与常规切削相比， 高速切削可显著提高加工精度1～2级，完全可以取消后续的光整加工， 同时，采用数控高速切削技术， 能够在一台机床上实现对复杂整体结构件同时进行粗、精加工，减少了转工序中可能的定位误差， 因而也有利于提高工件的加工精度。因此， 高速切削技术在精密制造中有着广阔的应用前景。如某企业加工的铝质模具，模具型腔长达1500mm，要求尺寸精度误差±0.05mm，表面粗糙度Ra0.8μm，原先的制造工艺为：粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光，制造周期要60小时。采用高速铣床加工后，经过半精加工和精加工，加工周期仅需6小时，不仅效率提高，而且模具质量也大大提高。
4、实现数控高速切削加工的关键技术研究
数控高速切削加工是一个复杂的系统工程，涉及到切削机理、切削机床、刀具、切削过程监控及加工工艺等诸多相关的硬件与软件技术，数控高速切削技术的实施和发展，依赖于此系统中的各个组成要素的，这些实现数控高速切削技术离不开的关键技术，具体体现在以下方面：
1）高速切削机理：有关各种材料在高速加工条件下，切屑的形成机理，切削力、切削热的变化规律，刀具磨损规律及对加工表面质量的影响规律，对以上基础理论的实验和研究，将有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择，为具体零件和材料的加工工艺制定提供理论基础，属于原理技术。目前，黑色金属及难加工材料的高速切削工艺规范和切削用量的确定，是高速切削生产中的难点，也是高速切削加工领域研究的焦点。
2）高速切削机床技术模块：高速切削机床需要高速主轴系统、快速进给系统和高速CNC控制系统。高速加工要求主轴单元能够在很高的转速下工作，一般主轴转速10000 r/min以上，有的甚至高达60000－100000r/min，且保证良好动态和热态性能。其中关键部件是主轴轴承，它决定着高速主轴的寿命和负载容量，也是高速切削机床的核心部件之一，主轴结构的改进和性能的提高是高速机床的一项重要单元技术。另一项重要的单元技术是高速进给系统。随着机床主轴转速的提高，为保证刀具每齿或每转进给量不变，机床的进给速度和进给加速度也相应提高，同时空行程速度也要提高。因此，机床进给系统必须快速移动和快速准确定位，这显然对机床导轨、伺服系统、工作台结构等提出了新的更高要求，是制约高速机床技术的关键单元技术。
3）高速切削刀具技术模块：由机床、刀具和工件组成的高速切削加工工艺系统中，刀具是最活跃的因素。切削刀具是保证高速切削加工顺利进行的最关键技术之一。随着切削速度的大幅度提高，对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构等都提出了不同于传统速度切削时的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技术都发生了巨大的变化，高速切削加工时，要保证高的生产率和加工精度，更要保证安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系统必须满足具有良好的几何精度和高的装夹重复定位精度，装夹刚度，高速运转时良好的平衡状态和安全可靠。尽可能减轻刀体质量，以减轻高速旋转时所受到的离心力，满足高速切削的安全性要求，改进刀具的夹紧方式。刀具系统的技术研究和发展是数控高速切削加工的关键任务之一。
4）数控高速切削工艺：高速切削作为一种新的切削方式，要应用于实际生产，缺乏可供参考的应用实例，更没有实用的切削用量和加工参数数据库，高速加工的工艺参数优化是当前制约其应用的关键技术之一。另外，高速切削的零件NC程序要求必须保证在整个切削过程中载荷稳定，但是现在使用的多数CNC软件中的自动编程功能都还不能满足这一的要求，需要由人工编程加以补充和优化，这在一定程度上降低了高速切削的价值，必须研究采用一种全新的编程方式，使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线，充分发挥数控高速切削的优势。
高速切削加工技术的发展和应用有赖于以上原理方面、机床、刀具、工艺等各项关键单元技术的发展和综合。
5、高速切削技术应用方面研究状况和发展趋势
由于高速切削在提高生产效益方面具有巨大潜力，早己成为美、日、德等国竞相研究的重要技术领域。美国日本等国早在60年代初，就开始了超高速切削机理的研究。上世纪70年代，美国已经研制出最高转速达20000r/min 的高速铣床。如今，欧美等发达国家生产的不同规格的各种超高速机床已经商业化生产并进入市场，在飞机、汽车及模具制造行业实际应用。例如，在美国波音公司等飞机制造企业，已经采用数控高速切削加工技术超高速铣削铝合金、钛合金等整体薄壁结构件和波导管、挠性陀螺框架等普通方法难加工的零件。近年来，美、欧、日等国对新一代数控机床、高速加工中心、高速工具系统的研究和产业化进程进一步加快，高性能的电主轴技术及其产品的专业化生产步伐加大；高性能的刀具系统技术也进展迅速；直线电机技术应用于高速进给系统。
我国在研究和开发高速切削技术方面，许多高校和研究所作了努力和探索，包括切削机理、刀具材料、主轴轴承、等方面，也取得了相当大的成就。 然而，与国外工业发达国家相比，仍存在着较大的差距，基本上还处在实验室的研究阶段。为适应社会经济发展需要，满足航空航天、汽车、模具等各行业的制造需求，数控高速切削技术应用研究任重道远。
目前，针对高速切削技术的研究已从实验阶段转向应用阶段。在应用方面的研究包括两个层面：一是高速加工关键技术的基础理论研究，包括高速主轴单元和高速进给单元等，实现高速机床国产化。另一方面，在现有实验室实践技术基础上，进行工艺性能和工艺范围的应用研究。其中，关于高速切削工艺的研究是当前最活跃的研究领域之一，主要目标是通过试验或引进的先进设备直接进行工艺研究，努力解决关键零部件的加工工艺问题，开发和完善特种材料的高速切削工艺方法；研究开发适应高速加工的CAD/CAM软件系统和后处理系统，建立在新型检测技术基础上的加工状态安全监控系统。
参考文献
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